JP2002174918A

JP2002174918A - 感光ドラム用基体、及び該感光ドラム用基体を用いた感光ドラム

Info

Publication number: JP2002174918A
Application number: JP2000373710A
Authority: JP
Inventors: Munenori Iizuka; 宗紀飯塚; Takahiro Suzuki; 隆弘鈴木; Kunio Machida; 邦郎町田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-12-08
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2002-06-21

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電時の騒音を低下させ、電子写真プロセス
における静粛性を向上させることができる感光ドラム用
基体、及び該基体を用いた感光ドラムを提供することを
目的とする。【解決手段】複素弾性測定装置を用いて一端固定法に
より測定したｔａｎδが０．０５以上の導電性樹脂組成
物により形成された感光ドラム用基体、及び外感光ドラ
ム用基体をの外周面に感光層を形成した感光ドラムを提
供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置や静
電記録装置に用いられる感光ドラムの円筒状基体、該基
体を用いた感光ドラム、および該基体の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】複写機、ファクシミリ、プリンター等に
おける静電記録プロセスでは、まず、感光ドラムの表面
を一様に帯電させ、この感光ドラム表面に光学系から映
像を投射して光の当たった部分の帯電を消去することに
よって静電潜像を形成し、次いで、この静電潜像にトナ
ーを供給してトナーの静電的付着によりトナー像を形成
し、これを紙，ＯＨＰ，印画紙等の記録媒体へと転写す
ることにより、プリントする方法が採られている。

【０００３】このような静電記録プロセスに用いられる
感光ドラムとしては、従来、図１に示した構造のものが
一般に用いられている。

【０００４】即ち、良導電性を有する円筒状基体１の両
端にフランジ２ａ，２ｂを嵌合固定すると共に、該円筒
状基体１の外周面に感光層３を形成したものが一般に用
いられており、通常、この感光ドラムは、図１に示され
ているように、電子写真装置の本体ａに設けられた支持
軸４，４が両フランジ２ａ，２ｂに設けられた軸孔５，
５に挿入されて回転自在に支持され、一方のフランジ２
ｂに形成された駆動用ギア６にモータ等の駆動源と連結
されたギア７を歯合させ、回転駆動されるようになって
いる。

【０００５】この場合、上記円筒状基体１を形成する材
料としては、比較的軽量で機械加工性にも優れ、かつ良
好な導電性を有することから、アルミニウム合金が従来
から用いられている。

【０００６】また、このアルミニウム合金製の基体に代
わるものとして、熱可塑性樹脂にカーボン等の導電剤を
混合分散した導電性樹脂組成物を射出成形した樹脂パイ
プを上記円筒状基体１として用いることも行われてお
り、この樹脂製の基体によれば、アルミニウム合金製の
基体を用いる場合に必要であった多くの加工工程を省略
することができると共に、感光ドラムの軽量化を図るこ
ともでき、更にフランジや駆動用ギアを基体と一体に形
成することにより、これらフランジ及び駆動用ギアと基
体との間の導通を極めて安定的に行うことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
感光ドラムには、接触帯電法による帯電操作時に騒音を
発するという問題がある。即ち、感光ドラムは帯電ロー
ラなどから印加されるバイアス電圧によりその表面が一
様に帯電され、光学系からこの表面に画像が投射される
ことにより静電潜像が形成されるが、上記バイアス電圧
の印加の際に所謂帯電音が発生する。

【０００８】この帯電音は、感光ドラムの基体がアルミ
ニウム合金製である場合に顕著であるが、樹脂製の基体
を用いた感光ドラムにも共通する問題であり、特に接触
帯電法において、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を
印加して帯電を行う場合に顕著である。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みんされたもの
で、帯電時の騒音を低下させ、電子写真プロセスにおけ
る静粛性を向上させることができる感光ドラム用基体、
及び該基体を用いた感光ドラムを提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、帯電操作時に発生する感光ドラムの帯電音は、感光
ドラムの基体が電圧印加により振動して発生するもので
あり、この振動の発生を低下させれば帯電音を減少させ
ることができ、更にこの振動には基体を構成する材質の
周波数特性が大きく影響し、この基体を構成する材質の
周波数特性を適正化することにより帯電音を効果的に低
下させえることを見出した。

【００１１】そこで、発明者は更に検討を進めた結果、
材料の周波数特性を表すｔａｎδを適正化することによ
り、帯電音の発生を低減化することが可能であり、この
ｔａｎδが０．０．５以上の材料を用いて感光ドラムの
基体を形成することにより、感光ドラムの帯電音を効果
的に低減化することができ、この場合、このようなｔａ
ｎδはアルミニウム合金などの金属材料では到底達成し
得ず、ｔａｎδが０．０５以上となる導電性樹脂組成物
を用いて感光ドラム用基体を形成することにより、感光
ドラムの帯電音を低減化することを見出し、本発明を完
成したものである。

【００１２】従って、本発明は、導電性樹脂組成物を円
筒状に成形してなる感光ドラム用基体において、上記導
電性樹脂組成物が、複素弾性測定装置を用いて一端固定
法により測定したｔａｎδが０．０５以上のものである
感光ドラム用基体、及び、円筒状基体の外周面に感光層
を塗工形成してなる感光ドラムにおいて、上記円筒状基
体として、上記本発明の感光ドラム用基体を用いたこと
を特徴とする感光ドラムを提供する。

【００１３】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の感光ドラム用基体は、上述のように、周波数特
性を表すｔａｎδが０．０５以上の導電性樹脂組成物を
円筒状に形成したものであり、また本発明の感光ドラム
は、この円筒状基体の外周面に感光層を塗工形成したも
のである。

【００１４】上記導電性樹脂組成物を構成する樹脂基材
としては、特に制限されるものではないが熱可塑性樹脂
が好適に用いられる。この熱可塑性樹脂としては、従来
から感光ドラム用の基体に用いられている公知の樹脂材
料を用いることができるが、特に感光層を形成するに良
好な表面平滑性を有し、かつ耐薬品性及び機械的強度に
優れることから、各種ナイロン等のポリアミド樹脂が好
ましく用いられる。具体的には、ナイロン１１、ナイロ
ン１２、ナイロン４６、ナイロン６、ナイロン６６、ナ
イロンＭＸＤ６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナ
イロン１２１２、及びこれらの共重合物などの他のポリ
アミド樹脂が例示され、これらの１種又は２種以上を混
合して用いることができる。

【００１５】また、吸湿による成形物の寸法変化、即ち
得られる感光ドラム用基体の吸湿による寸法変化を抑制
するため、非吸湿性の樹脂を上記ポリアミド樹脂に添加
混合することもできる。この非吸湿性の樹脂としては、
ポリプロピレン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニ
レンサルファイドなどが例示され、上記ポリアミド樹脂
との相溶性などを考慮して適宜選択すればよい。

【００１６】上記導電性樹脂組成物は、通常上記樹脂基
材に導電剤を添加して導電性を付与したものであるが、
この場合、導電剤としては、上記樹脂中に均一に分散さ
せることが可能なものであればいずれのものでもよく、
例えばカーボンブラック、グラファイト、アルミニウ
ム，銅，ニッケル等の金属粉、導電性ガラス粉などが挙
げられるが、特にカーボンブラックを用いることが好ま
しい。導電剤の添加量は、特に制限されるものではない
が、組成物の５〜３０重量％、特に５〜２０重量％とす
ることが好ましく、これにより成形物の表面抵抗値を１
０⁴Ω／□（オーム／スクエア）以下、特に１０²Ω／□
以下とすることが好ましい。

【００１７】この導電性樹脂組成物には、補強や増量の
目的で、各種繊維等の無機充填材を配合することができ
る。この無機充填材としては、カーボン繊維，導電性ウ
ィスカー，導電性ガラス繊維等の導電性繊維やウィスカ
ー，ガラス繊維等の非導電性繊維などを用いることがで
きる。この場合、上記導電性繊維は、導電剤としても作
用することができ、導電性繊維を用いることにより、上
記カーボンブラックの使用量を減らすことができる。

【００１８】この無機充填材として具体的には、特に制
限されるものではないが、チタン酸カリウムウィスカ、
チタン酸バリウムウィスカ、チタン酸ストロンチウムウ
ィスカ、チタン酸鉛ウィスカ、ケイ酸カルシウムウィス
カ、ホウ酸アルミニウムウィスカ、炭酸カルシウムウィ
スカ、酸化亜鉛ウィスカ等が例示され、好ましくはチタ
ン酸カリウムウィスカ、ケイ酸カルシウムウィスカ、ホ
ウ酸アルミニウムウィスカが好ましく用いられる。

【００１９】これら充填材の配合量は、用いる充填材の
種類や繊維の長さ，径などに応じて適宜選定され、特に
制限されるものではないが、通常は組成物の１〜３０重
量％、より好ましくは５〜２５重量％、更に好ましくは
１０〜２５重量％程度とすることが好ましい。また、こ
の充填材の配合の有無，種類，配合割合などを調整する
ことにより導電性樹脂組成物のｔａｎδを調整すること
も可能である。

【００２０】なお、この導電性樹脂組成物には、必要に
応じて上記導電剤及び充填材の他に、ポリテトラフルオ
ロエチレン（ＰＴＦＥ）、シリコーン、二硫化モリブデ
ン（ＭｏＳ₂）、各種金属石鹸等の公知の添加剤を適量
添加することができる。また、通常用いられるシランカ
ップリング剤やチタネートカップリング剤などを用い
て、上記導電剤や充填材に表面処理を施してもよい。

【００２１】本発明では、上記導電性樹脂組成物とし
て、ｔａｎδが０．０５以上、特に０．１以上のものを
用い感光ドラム用の円筒状基体を形成するものであり、
これにより帯電音の発生を可及的に防止して、感光ドラ
ムの帯電時に発生する騒音を帯電操作を行わない空回転
と同等レベルに抑制することができる。なお、このｔａ
ｎδは、上記導電性樹脂組成物を構成する各成分の選
択、配合割合などを適宜選択することにより調整するこ
とができる。

【００２２】上記ｔａｎδは、複素弾性測定装置を用い
た一端固定法により測定することができ、具体的には次
のようにして測定すればよい。例えば、上記導電性樹脂
組成物のペレットをプレス装置により２４０℃，１５０
ｋｇｆ／ｃｍ²の条件で加熱プレスして、厚さ１００μ
ｍの導電性樹脂フィルムを成形し、これを測定用試料と
して複素弾性測定装置にセットして測定すればよい。

【００２３】本発明の感光ドラム用基体は、上記導電性
樹脂組成物を円筒状に成形したものであるが、この場合
その成形方法は、特に制限されるものではないが、射出
成形法を採用することが好ましい。なお、成形温度や射
出圧力などの成形条件は、導電性樹脂組成物を構成する
樹脂成分の種類等に応じた通常の条件とすることができ
る。

【００２４】次に、本発明の感光ドラムは、例えば図１
に示された感光ドラムのように、円筒状基体１の外周面
に感光層３を形成したものであり、本発明ではその円筒
状基体１として、上記本発明の感光ドラム用基体を用い
たものである。

【００２５】この場合、図１の感光ドラムでは、円筒状
基体１の両端面に別体に形成したフランジ２ａ，２ｂを
嵌着固定しているが、本発明では、フランジ２ａ，２ｂ
の少なくとも一方を上記導電性樹脂組成物を用いて円筒
状基体１と一体に成形することもできる。フランジと共
に、駆動用ギア６を導電性樹脂組成物で一体に成形する
こともできる。

【００２６】ここで、上記円筒状基体１の外周面、即ち
本発明感光ドラム用基体の外周面は、特に制限されるも
のではないが、その表面粗さを中心線平均粗さＲａで
０．８μｍ以下、特に０．２μ以下、最大高さＲｍａｘ
で１．６μｍ以下、特に０．８μｍ以下、１０点平均粗
さＲｚで１．６μｍ以下、特に０．８μｍ以下とするこ
とが好ましく、これらＲａ，Ｒｍａｘ，Ｒｚが大きすぎ
ると、円筒状基体１表面の凹凸が感光層３上に現れて、
これが画像不良の原因となる場合がある。

【００２７】上記円筒状基体１の外周面に感光層３を形
成することにより、本発明の感光ドラムが構成される
が、この場合、感光層３は、公知の材料，組成により形
成することができ、またその層構成も公知の構成とする
ことができる。

【００２８】なお、本発明の感光ドラムは、図１に示さ
れたものに限定されるものではなく、例えば両フランジ
２ａ，２ｂに、軸孔５ではなく、外方へと突出する軸体
（支持軸）を突設し、この軸体を用いて電子写真装置の
本体に回転可能に取り付けることもできる。更に、各フ
ランジ２ａ，２ｂの形状や感光ドラムの回転駆動方法な
ど、その他の構成についても本発明の要旨を逸脱しない
限り適宜変更することができる。

【００２９】

【実施例】以下、実施例，比較例を示し、本発明をより
具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限される
ものではない。

【００３０】〔実施例１，２、比較例１〜３〕ＰＡ６６
（ナイロン６６）、ＰＡ６（ナイロン６）、ＰＰＥ（ポ
リフェニレンエーテル）、ウィスカ（チタン酸カリウム
ウィスカ）及びＣ／Ｂ（カーボンブラック）を表１に示
した割合で配合した導電性樹脂組成物を調製し、各導電
性樹脂組成物のｔａｎδを下記方法により測定した。結
果を表１に示す。

【００３１】ｔａｎδの測定上記導電性樹脂組成物のペレットをプレス装置により２
４０℃，１５０ｋｇｆ／ｃｍ²の条件で加熱プレスし
て、厚さ１００μｍの導電性樹脂フィルムを成形し、こ
れを測定用試料とし、複素弾性測定装置を用いて一端固
定法により測定した。なお、共振周波数は６５０Ｈｚと
した。

【００３２】次いで、各導電性樹脂組成物を射出成形し
て外径３０ｍｍ，長さ２６０ｍｍ，肉厚１．５ｍｍの円
筒状成形物を作製し、この円筒状成形物を基体とし、そ
の外周面に下記感光層を形成して感光ドラムを得た。得
られた各感光ドラムを、該感光ドラムに当接して従動回
転する帯電ローラを具備した帯電音測定装置に装着し、
下記条件で帯電操作を行い、帯電操作時の騒音を測定し
た。結果を表１に示す。なお、比較としてアルミニウム
製の基体を用い同様の感光層を形成した感光ドラムにつ
いても同様の試験を行った。結果を表１に併記する。

【００３３】帯電音の測定無響室（帯電を行わない空回転時の騒音が４５ｄＢ以下
となる場所）に帯電音測定装置を設置して、バイアス印
加時における帯電音を含む騒音（ｄＢ）及びバイアスを
印加しない空回転時における騒音（ｄＢ）を測定した。
この場合、印加電圧は、−６００Ｖの直流電圧に周波数
５３０Ｈｚ，６５０Ｈｚ及び７９０Ｈｚの交流電圧（い
ずれも電圧は２０００Ｖ）を重畳した３条件の電圧とし
た。

【００３４】

【００３５】表１の結果から明らかなように、ｔａｎδ
が０．０５以上の導電樹脂組成物を用いて形成された本
発明の感光ドラム用基体（実施例１，２）は、帯電時で
も空回転と同等の騒音レベルであり、帯電による帯電音
を殆ど生じないものであることが確認された。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の感光ドラ
ム用基体によれば、帯電時の騒音を極めて効果的に抑制
し、電子写真プロセスにおける静粛性を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】感光ドラムの一般的な構成を説明する断面図で
ある。

【符号の説明】１円筒状基体（感光ドラム用基体）２，２ａ，２ｂフランジ３感光層４支持軸５軸孔６駆動用ギア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性樹脂組成物を円筒状に成形してな
る感光ドラム用基体において、上記導電性樹脂組成物
が、複素弾性測定装置を用いて一端固定法により測定し
たｔａｎδが０．０５以上のものである感光ドラム用基
体。
【請求項２】上記導電性樹脂組成物が、補強用無機充
填材を含有するものである請求項１記載の感光ドラム用
基体。
【請求項３】円筒状基体の外周面に感光層を塗工形成
してなる感光ドラムにおいて、上記円筒状基体として、
上記請求項１又は２記載の感光ドラム用基体を用いたこ
とを特徴とする感光ドラム。